Android开发之JNI编程

2015-08-20

Android开发中，为了保护代码（比如接口之类的核心代码），主要的方式有混淆和加固。混淆是Google官方的方式，加固这种第三方的不多说，使用的恶心。本文介绍Android开发中的JNI编程，通过用C/C++去编写核心代码，然后在去调用达到保护代码的目的。

开发环境：Android Studio1.3.1、NDK-r10e。

1、配置好NDK、SDK、JDK等路径，如下图所示

接下来，按照“官方”的流程：

a.编写带有native方法的Java类（本地方法接口），并生成.class文件;

b.使用javah命令生成.h头文件;

c.编写代码实现头文件中的方法;

d.使用NDK生成.so文件

2、添加本地方法接口

主要是添加了两个本方法（一个用于Java调用C/C++函数，另一个是被用于C/C++调用的Java方法）以及声明所调用的Library（后面将会讲解）。

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        TextView textView = (TextView) findViewById(R.id.textview);
        Button button = (Button) findViewById(R.id.button);

        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View view) {
                callShowDialogMethod();// 
            }
        });
        textView.setText(getStringFromNative());
    }

    public void showMessage(){// 将被C/C++函数调用的方法，用于弹出一个Dialog
        AlertDialog.Builder builder=new AlertDialog.Builder(this);
        builder.setTitle("Native方法调用Java方法");
        builder.setMessage("这是一个Native调用Java方法的例子！");
        builder.show();
    }

    public native String getStringFromNative();// Java调用C/C++函数
    public native int callShowDialogMethod();// C/C++调用的Java方法

    static {
        System.loadLibrary("androidccpp");// 声明所调用的库名称，载入.so文件
    }
}

3、给类生成.class文件，如下所示

执行完后可在build/intermediates/classes/debug/co/lujun/jnitest（这里是当前我的路径）路径下查看。

4、生成头文件

在Android Studio终端下，进入到当前module的src/main目录下（为什么是该目录下执行命令，因为我们需要的.h头文件也需要在该目录下的jni文件夹中）；

执行命令：javah -d jni -classpath <SDK_android.jar>;<生成的.class文件目录> 生成的.class文件完整名称

javah -d jni -classpath F:\...省略...\sdk\platforms\android-23\android.jar;..\..\build\intermediates
\classes\debug co.lujun.myapplication.MainActivity

如图所示：

成功后发现src/main目录下多出了一个jni文件夹，其中包含我们需要的头文件，如图：

内容如下：

当然，我们也可以写一个.sh（Linux）或.bat（Windows）文件，放在src/main目录下，以后直接执行（需安装Bash support插件），省去每次敲重复命令的操作，代码如下：

#!/bin/sh
export ProjectPath=$(cd "../$(dirname "$1")"; pwd)
export ANDROID_JAR_PATH="F:\code\android\adt-bundle-windows-x86_64-20140702\sdk\platforms\android-23\android.jar"
export DEBUG_CLASS_PATH="..\..\build\intermediates\classes\debug"
export TargetClassName="co.lujun.myapplication.MainActivity"
export SourceFile="${ProjectPath}/jnitest/src/main/java"

cd "${SourceFile}"
javah -d jni -classpath ${ANDROID_JAR_PATH};${DEBUG_CLASS_PATH} ${TargetClassName}

#!/bin/bat
set ANDROID_JAR_PATH=F:\code\android\adt-bundle-windows-x86_64-20140702\sdk\platforms\android-23\android.jar
set DEBUG_CLASS_PATH=..\..\build\intermediates\classes\debug
set TargetClassName=co.lujun.jnitest.MainActivity

javah -d jni -classpath %ANDROID_JAR_PATH%;%DEBUG_CLASS_PATH% %TargetClassName%

5、编写C/C++文件实现头文件中的方法

对应上面生成的头文件，在src/main/jni目录下，就可以编写我们的C/C++文件了。这里我们创建了一个main.c文件，代码如下：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include jni.h;
#include android/log.h;

#ifndef LOG_TAG
#define LOG_TAG "JNI_TEST" // 定义的日志的TAG
#define LOGE(...) __android_log_print (ANDROID_LOG_ERROR, LOG_TAG, __VA_ARGS__)
#endif

/* Header for class co_lujun_jnitest_MainActivity */

#ifndef _Included_co_lujun_jnitest_MainActivity
#define _Included_co_lujun_jnitest_MainActivity
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
 * Java调用此函数，打印日志并返回一个字符串
 * Class: co_lujun_jnitest_MainActivity
 * Method: getStringFromNative
 * Signature: ()Ljava/lang/String;
 */
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_co_lujun_jnitest_MainActivity_getStringFromNative
        (JNIEnv* env, jobject jObj)
{
    LOGE("this is a jni test log!");
    return (*env)->NewStringUTF(env,"called native method and pass you this message!");
}

/*
 * Java方法调用此函数后，此函数会调用类中的showMessage()方法显示一个Dialog
 * Class: co_lujun_jnitest_MainActivity
 * Method: callShowDialogMethod
 * Signature: (Ljava/lang/int;;)V
 */
JNIEXPORT jint JNICALL Java_co_lujun_jnitest_MainActivity_callShowDialogMethod
        (JNIEnv* env, jobject jObj)
{
    jclass clazz = (*env)->GetObjectClass(env, jObj);// 获取对象的类
    jmethodID method_id = (*env)->GetMethodID(env, clazz, "showMessage", "()V");// 获取方法ID
    (*env)->CallVoidMethod(env, jObj, method_id);// 使用Call<Type>Method系列的函数来调用接口方法
    return 0;
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

*其中”()V”，括号是参数，V是返回值（void），如有参数string，即为”(Ljava/lang/String;)V”；如果返回string，则为”(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;”。

JNI语法可阅读这篇文章http://zhuruenzhe2011-163-com.iteye.com/blog/1630531。

6、配置build.gradle文件，以生成.so文件

android {
    compileSdkVersion 23
    buildToolsVersion "22.0.1"

    defaultConfig {
        applicationId "co.lujun.jnitest"
        //...

        ndk {
            moduleName "androidccpp"
            ldLibs "log", "z", "m"
            abiFilters "armeabi", "armeabi-v7a", "x86"
        }
    }
}

1
2
3

moduleName "androidccpp"    //对应的Library的名字，生成后的.so文件的全称对应为libandroidccpp.so
ldLibs "log", "z", "m"    // 链接时使用到的库，比如有Log打印
abiFilters "armeabi", "armeabi-v7a", "x86"    // 生成三种abi体系结构下的so库